Il y a seize ans, deux scientifiques ont introduit un nouveau mot qui allait bouleverser la chronologie géologique: l'Anthropocène. Également connue sous le nom d '«âge de l'homme», cette idée a été mentionnée pour la première fois dans un bulletin d'information scientifique, par le chimiste de l'atmosphère, chimiste de l'atmosphère, Paul Crutzen, et le biologiste de renom, Eugene Stoermer. Le duo a énuméré les nombreux impacts des activités humaines sur la planète, soulignant les émissions de carbone et de soufre induites par l'homme, l'écoulement mondial d'engrais azotés, l'extinction de certaines espèces et la destruction des habitats côtiers.
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Compte tenu de ces vastes changements, ils ont déclaré l'holocène (notre époque géologique actuelle, vieille de 11 000 ans). La Terre était entrée dans une nouvelle ère géologique, ont-ils déclaré. Cette semaine, des scientifiques se sont réunis pour présenter leurs preuves de ce nouveau chapitre de l'époque géologique au Congrès géologique international du Cap, en Afrique du Sud.
Depuis son introduction, le concept Anthropocène a résonné dans toutes les sciences et les sciences humaines. Cela oblige les gens à se rendre compte du fait que, en si peu de temps, notre espèce a transformé de manière irréversible le climat, les paysages, la faune et la géologie de la Terre.
"Beaucoup de gens utilisent [le terme] parce qu'il résume en un mot et en une idée toute l'ampleur et la mesure de l'évolution du système de la Terre à cause des humains", déclare Jan Zalasiewicz, géologue à l'Université de Leicester, qui reconstitue l'histoire de la Terre. en utilisant des fossiles.
En regardant proliférer l’idée d’Anthropocène, il se demanda s’il existait une vérité géologique. Les sols et les sédiments d'aujourd'hui pourraient-ils être distincts de ceux de l'Holocène? Sont-ils suffisamment distincts pour nommer une nouvelle époque géologique?
"L'important est que le système terrestre évolue", déclare Zalasiewicz. "Du point de vue de la géologie, peu importe que ce soit les humains, ou une météorite, des extraterrestres de l'espace ou même mon chat qui modifie la planète."
En 2008, il a réuni un groupe de géologues et a publié une liste de signes géologiques possibles d'impact humain sur GSAToday, le magazine de la Geological Society of America. Le groupe a conclu que l'anthropocène était "géologiquement raisonnable" et méritait un complément d'enquête.
Mais déclarer une nouvelle époque géologique n'est pas une mince affaire. L’inclusion officielle de l’Anthropocène constituerait une révision majeure de l’échelle de temps géologique - le calendrier fastidieux qui divise l’histoire de la Terre en 4, 6 milliards d’années en chapitres. Les limites entre chacun de ces chapitres sont marquées par des changements dans la composition de la glace glaciaire, des cernes d’arbres, des bandes de croissance coralliennes, des sédiments de fonds marins et de sédiments lacustres parmi d’autres formations géologiques stratifiées, que l’on retrouve régulièrement dans le monde entier. «Toutes ces couches contiennent des signaux en eux-mêmes, qui reflètent la vie et le temps qui les entoure, les signaux chimiques, biologiques et physiques», explique Zalasiewicz. Si les roches ont changé, le monde doit aussi avoir changé.
La frontière la plus connue est peut-être celle qui sépare le mésozoïque du cénozoïque, également connue sous le nom de frontière crétacé-paléogène ou K / Pg, et anciennement la frontière KT. Il y a 66 millions d'années, un astéroïde a frappé la Terre et a tué les dinosaures non aviaires. Comme les comètes et les astéroïdes sont riches en élément iridium, et qu’il est rare sur Terre, une fine couche d’iridium marque cet événement dans les archives géologiques du monde entier. Les paléontologues trouvent sur tous les continents des fossiles de grands dinosaures et de certaines espèces de plancton sous cette bande d'iridium; au-dessus, ils trouvent une suite distincte de plancton et aucune trace de fossiles de dinosaures non aviaires. La couche d'iridium sépare le mésozoïque, l'ère de la vie remplie de dinosaures, du cénozoïque, lorsque les mammifères ont commencé à prendre le pouvoir.
Bien que la bande d'iridium puisse être trouvée dans le monde entier, l'emplacement officiel de la frontière se situe en dehors d'El Kef, en Tunisie. Là, en 2006, les géologues ont percuté une pointe dorée dans une colline qui présentait les signes avant-coureurs de la limite K / Pg pour servir de point de référence. Idéalement, chaque limite entre les chapitres de l'échelle de temps géologique aura son propre «pic en or» placé dans une paroi ou un noyau rocheux existant (à partir de sédiments glaciaires ou marins). Des règles strictes régissent les limites et les pointes en or, supervisées par la Commission internationale de stratigraphie au sein de l'Union internationale des sciences géologiques au sens large, afin que le calendrier géologique ne soit pas balayé par des modes à la mode ou en politique.
En 2008, l’UISG a contacté Zalasiewicz pour lui demander de former un nouveau comité chargé d’examiner l’idée de l’Anthropocène. Il a réuni un ensemble diversifié de chercheurs, notamment des géologues, des climatologues, des chimistes, des paléontologues et des historiens, surnommant l’équipage l’Anthropocene Working Group (AWG). Au cours des huit dernières années, ils ont furieusement comparé leurs notes et rassemblé des données pour formuler leur recommandation formelle concernant le début de l’Anthropocène. Le groupe a analysé les différentes propositions pour choisir celle qui convenait le mieux, en publiant un résumé de leurs travaux plus tôt cette année dans la revue Science .
Le signal qui a retenu le plus l’attention a été les retombées radioactives des essais nucléaires, qui ont laissé une couche importante de plutonium dans les sédiments et la glace. Bien que les armes thermonucléaires n'aient pas été testées partout dans le monde, leurs preuves sont globales. «Une fois que les retombées ont pu entrer dans la stratosphère, elles ont ensuite été réparties très rapidement autour de la planète, au fil de semaines ou de mois», explique le géologue Colin Waters du British Geological Survey et secrétaire de l'AWG. «Le plutonium est à peine présent naturellement; c'est très, très rare. Donc, dès que vous commencez à voir cette augmentation, alors vous savez que vous avez 1952. »Le signal radioactif a disparu en 1964 après que des pays eurent accepté de mettre à l'essai des engins nucléaires sous terre.
Un certain nombre d'autres signaux se regroupent également vers l'an 1950 dans ce que le Groupe de travail appelle «La grande accélération», lorsque la population humaine, l'utilisation des ressources, l'industrie et le commerce mondial ont pris leur essor. C'est à ce moment-là que de nombreux signaux anthropiques, qui étaient autrefois locaux, sont devenus vraiment globaux, et peut-être suffisamment globaux pour signifier l'Anthropocène. Voici quelques-uns de ces signaux:
- Le béton existe depuis l’empire romain, mais «volumétriquement, la plus grande partie du béton jamais produit l’a été depuis 1945 ou 1950», déclare M. Waters. Cela en fait un matériau moderne reconnaissable. Le mauvais côté? Le béton est rare dans les océans et absent de la glace glaciaire, le signal n'est donc pas universel, dit-il.
- Les plastiques ont été introduits pour la première fois dans les années 1800, mais il y a aujourd'hui plus de plastiques que jamais auparavant. La production est passée de 2 millions de tonnes en 1950 à 300 millions de tonnes en 2015, et on estime que 40 milliards de tonnes de ce produit existeront d'ici 2050. Les gens aiment les plastiques parce qu'ils sont légers et se dégradent lentement. Mais ces mêmes qualités font également du plastique un bon indicateur géologique. Selon Zalasiewicz, les échantillons de sédiments contenant du plastique ont presque tous été fabriqués au cours des cinquante dernières années. Cette abondance de plastique "était quasiment inconnue avant le milieu du XXe siècle", explique-t-il. Sur les plages d'Hawaï, les géologues découvrent maintenant des roches qu'ils appellent "plastiglomerate", qui se forment lorsque des feux de camp fondent les plastiques en un globe contenant des galets et du sable. En outre, les microplastiques, tels que les microbilles minuscules de cosmétiques et les fibres artificielles de vêtements, forment actuellement une couche sédimentaire sur le fond de la mer. L’inconvénient de l’utilisation de plastiques comme marqueur est qu’ils ne se trouvent pas couramment dans la glace glaciaire. un signal universel.
- La quasi-totalité de l' azote réactif sur Terre a été produite depuis 1913, lorsque les chimistes allemands Fritz Haber et Carl Bosch ont découvert comment capturer l'azote de l'air et le transformer en engrais. Depuis lors, la quantité d'azote réactif sur Terre a plus que doublé, avec une augmentation substantielle vers 1950 à mesure que la Révolution verte industrialisait les pratiques agricoles. Et bien que cela semble être un bon marqueur anthropocène, l'azote ne laisse pas de signal fort dans les sédiments. «Les processus ne sont pas aussi bien compris», déclare Zalasiewicz. Dans certains lacs éloignés du nord du Canada, loin des influences humaines locales, les structures dominantes des atomes d'azote (connues sous le nom d'isotopes) se modifient vers 1950, reflétant l'ajout d'engrais azotés. Mais si ce changement est suffisamment cohérent sur tous les lacs du monde pour donner un bon signal, cela n’est pas encore certain.
- La combustion de combustibles fossiles libère des particules noires de « cendres volantes » dans l'atmosphère. sans source naturelle, ils sont des signes évidents d'activité humaine. Ces particules se retrouvent maintenant dans les sédiments lacustres du monde entier, dès 1830 au Royaume-Uni, et montrent une augmentation spectaculaire et globale à partir de 1950 environ. «Mais elles ont déjà culminé vers les années 1970 [et les années 1990] et commencent à diminuer., ”Dit les eaux. Si semblables aux nucléotides radioactifs, les cendres volantes signalent un changement géologique mais ne constituent pas un bon indicateur permanent.
- L’augmentation des émissions de carbone provenant de la combustion de combustibles fossiles est liée à une modification des isotopes du carbone, présents dans tous les matériaux qui retiennent le carbone, y compris la glace, le calcaire, les coquilles d’animaux marins (présents dans les sédiments des fonds marins) et les coraux. Le signal apparaît autour de la révolution industrielle, avec une forte augmentation vers 1965. C'est un bon signal, dit Zalasiewicz, bien qu'il ne soit pas aussi net que les cendres volantes ou la radioactivité.
Certains impacts humains ne sont pas encore visibles dans les sédiments, mais pourraient laisser des signaux plausibles dans un avenir lointain. Par exemple, les gens ont considérablement transformé la Terre elle-même. Nous creusons des mines, des décharges et des fondations pour les bâtiments; nous construisons des barrages, des quais et des digues, qui modifient le débit de l'eau et l'érosion; nous exploitons et transportons des pierres dans le monde entier pour construire des villes et des cités; nous barattons et déplaçons la terre arable pour l'agriculture. Les futurs paléontologues pourraient trouver ces matériaux synthétiques comprimés dans une couche de roche inhabituelle qui serait manifestement anthropocène.
Ensuite, il y a les futurs fossiles laissés par les plantes et les animaux d'aujourd'hui, ainsi que ceux qui disparaîtront avec la disparition des espèces. Tout animal au corps dur qui arbore une coquille ou est tenu par des os a la possibilité de laisser un fossile à sa mort.
Si nous sommes en pleine extinction massive, comme le pensent certains scientifiques, la disparition de fossiles communs pourrait être un autre indicateur. Mais ce serait un signal confus avec différents changements se produisant à différents moments dans le monde. «C'est un signal plus compliqué simplement parce que la vie est plus compliquée que le radionucléide ou l'isotope de carbone moyen», explique Zalasiewicz.
Interactive: Qu'est-ce qui marquera l'Anthropocène?
Illustration de Maya Wei-Haas; texte de Hannah Waters et Maya Wei-Haas
Une autre option est celle des fossiles des espèces qui dominent après les extinctions, tels que les espèces envahissantes, qui pourraient laisser un signal plus net. Zalasiewicz dirige actuellement une équipe qui étudie l'huître du Pacifique, introduite de la mer du Japon sur les côtes du monde entier au cours du siècle dernier. Il est à la fois abondant et susceptible de se fossiliser, ce qui lui confère un fort potentiel en tant qu'indicateur Anthropocène.
«Là où [les huîtres du Pacifique] apparaissent, elles constitueront un nouvel élément de la biologie et donc de la paléontologie future dans ces couches», a-t-il déclaré. "Mais encore une fois, étant donné que les humains ont transplanté différentes espèces à différents moments dans le monde, il s'agit d'un signal compliqué ou désordonné."
Toutes ces conclusions jouent dans la présentation du groupe de travail spécial cette semaine à l'IGC. Au départ, ils espéraient que cette présentation coïnciderait avec leur soumission officielle sur l'Anthropocène à la Commission internationale de stratigraphie. Mais après avoir parlé aux géologues de la commission, ils ont décidé d'attendre. «Il est clair que la communauté serait plus à l'aise et se sentirait plus enracinée avec une définition traditionnelle du type épi d'or», déclare Zalasiewicz. Recueillir des preuves de signaux ne suffit pas; ils ont besoin d'identifier un endroit à enfoncer dans la pointe dorée de l'anthropocène.
Le groupe ne sait pas encore où il va le placer; ils regardent les carottes de sédiments de l'océan profond ou de lacs éloignés où les signaux en couches sont clairs. Mais trouver un bon noyau comporte ses propres défis, car la couche de sédiment anthropocène est très mince. «Si vous allez dans les profondeurs des océans, vous parlez peut-être d'un ou deux millimètres de sédiment», déclare Waters. «Tout ce dont vous avez besoin, c'est d'un bivalve qui rampe sur le fond marin et qui va broyer tout l'anthropocène en une fois.» Dans de nombreux endroits, des chaluts à ordures ou de pêche ont déjà effacé toutes les couches potentielles d'anthropocène.
Le travail d'identification d'un emplacement de pointe dorée prendra probablement des années. Les chercheurs devront peut-être se rendre sur le terrain, forer des carottes de sédiment et effectuer des analyses compliquées pour prouver que les signaux sont cohérents et globaux. Jusqu'à présent, les membres du Groupe de travail spécial ont effectué ce travail à leur rythme. maintenant, ils devront trouver des fonds pour se consacrer à leurs efforts.
Zalasiewicz gémit à l'idée. «Écrire des demandes de subvention est l'un des plus grands emplois du monde qui détruisent l'âme», dit-il. Mais pour revendiquer une revendication géologique sur l'Anthropocène et amener les surveillants du monde de l'échelle du temps géologique à un vote, un peu de destruction d'âme peut en valoir la peine.
«Les signaux actuels qui se forment nous frappent déjà déjà, même si les humains mourraient demain», dit-il, une marque restera probablement dans les archives géologiques dans un avenir lointain. «On peut faire valoir qu'il peut être séparable en unité de temps géologique. Nous ne pouvons pas retourner à l'Holocène. "
